江西省南昌十九中2024-2025學年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page55頁，共=sectionpages1515頁江西省南昌十九中2024-2025學年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.關于機械振動相關的描述，下列說法正確的是(

)A.單擺的周期隨擺球質量的增大而減小

B.只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅動力的頻率

C.單擺運動到平衡位置時，速度最大，回復力為零，合力也為零

D.水平放置的彈簧振子做簡諧振動時的能量等于在平衡位置時振子的動能2.下列說法中錯誤的是(

)A.沿與兩個完全相同的發(fā)聲器平行的直線走，聽到的聲音忽大忽小，這是波的干涉現象

B.在大樹前說話，大樹后面的人可以聽到，這是波的衍射現象

C.大街上警車尖叫著從行人旁疾馳而去，行人聽到警笛聲音由高變低，這是聲音的多普勒效應

D.發(fā)聲的電鈴放在真空罩里，外面聽不到聲音，這是因為電鈴在真空中不能振動3.如圖所示，一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細長玻璃管，管中一光滑小球將瓶中氣體密封，且小球處于靜止狀態(tài)，裝置的密封性、導熱性良好?，F將小球向下按壓距離A后由靜止釋放，并開始計時，忽略空氣阻力，小球在豎直方向做簡諧運動，周期為T，則經T8時間，小球從最低點向上運動的距離為(

)A.12A

B.22A

4.圖(a)為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖(b)為介質中平衡位置在x=1.5mA.波的傳播是沿x軸正向 B.波的傳播速度是1m/s

C.t=3s時，質點P的加速度為0 D.前5.將一輕彈簧與小球組成的彈簧振子豎直懸掛，上端裝有一記錄彈力的拉力傳感器當振子上下振動時，彈力隨時間的變化規(guī)律如圖所示。已知彈簧的勁度系數h=100N/m，g取10A.小球的質量為2kg

B.1=2s時小球的加速度為0

C.0～2s時間段內，彈簧的彈力對小球的沖量大小為6.外阻過小對干電池有影響，主要影響電池的輸出電壓和放電能力。某同學做實驗進行探究，并作出如圖所示的U-I圖像，直線甲為干電池的路端電壓與電流的關系圖像，直線乙為電阻R的電壓與電流的關系圖像。若將干電池與電阻R組成閉合電路，下列說法錯誤的是(

)A.電阻R的阻值為0.2Ω B.干電池的效率為40%

C.干電池的電動勢為2V，內阻為5Ω 7.如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r.電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強度增大而減小).當電鍵SA.只逐漸增大R1的光照強度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向下的電流

B.只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流

C.只調節(jié)電阻R2的滑動端二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.學習了反沖原理之后，同學們利用飲料瓶制作的“水火箭”。如圖所示，瓶中裝有一定量的水，其發(fā)射原理是通過打氣使瓶內空氣壓強增大，當橡皮塞與瓶口脫離時，瓶內水向后噴出。靜置于地面上的質量為M(含水)的“水火箭”釋放升空，在極短的時間內，質量為m的水以相對地面為v0的速度豎直向下噴出。重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是(

)A.水火箭的原理與體操運動員在著地時要屈腿的原理是一樣的

B.發(fā)射后，水火箭的速度大小為v=mv0M-m

C.9.在y軸左右兩側存在兩種不同的均勻介質，有兩列持續(xù)傳播的簡諧橫波沿x軸相向傳播，甲向右傳播、乙向左傳播，t=0時刻的波形如圖所示，甲波恰好傳至x=0處，乙波恰好傳至x=5m處，已知波在負半軸的波速大小為0.5m/A.t=0時刻x=-2.6m處質點與x=5.1m處質點的振動方向相同

B.x軸上第一個位移到+6cm的質點的橫坐標為x=2.75m

C.較長時間后10.如圖所示，質量為m、帶有半圓形軌道的小車靜止在光滑的水平地面上，其水平直徑AB的長度為2R，現將質量也為m的小球從距A點正上方為h的位置由靜止釋放，然后由A點進入半圓形軌道后從B點沖出，在空中上升的最大高度為12h(不計空氣阻力)，則A.小球沖出B點后做斜拋運動

B.小球第一次通過軌道克服摩擦力所做的功等于12mgh

C.小球第一次到達B點時，小車的位移大小是R

D.小球第二次進入軌道后恰能運動到三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.某同學為測量待測電阻Rx的阻值，設計了如圖(a)所示的電路。所用器材有：毫安表(量程0～100mA)、定值電阻R0(阻值25Ω)、滑動變阻器R、電源E、開關和導線若干。

(1)圖(b)是該同學的實物連接圖，只更改一根導線使之與圖(a)相符，該導線是______(填“a”“b”“c”或“d”)。

(2)將電路正確連接后，該同學進行了如下操作：

①將滑動變阻器的滑片置于變阻器的______(填“左”或“右”)端，閉合開關S1、S2、S；

②調節(jié)滑動變阻器滑片至某一位置，此時毫安表示數為80mA；

③斷開S1，此時毫安表示數為60mA；

④再斷開S2，此時毫安表示數為52mA。

根據以上數據，求得Rx的阻值為______Ω(結果保留12.在“用單擺測當地重力加速度實驗”中，甲、乙兩同學為一小組。

(1)兩同學利用“手機物理工坊”app中的“磁力計”來測單擺的周期。如圖甲，先將小球磁化，小球上下分別為S、N極，將手機放在小球靜止位置的下方，并讓小球做簡諧振動，手機測出其所在空間中磁感應強度大小隨時間變化，其中z軸磁力計顯示如圖乙。該單擺的振動周期T為O點與______(選填“A”、“B”、“C”、“D”)點之間的時間差。

(2)兩同學在測單擺的擺長時，將繩長加小球直徑作為擺長L，測量了多組T、L數據，并分別處理數據。

①甲同學利用計算法進行處理，其計算的表達式為g=______(用T、L表示)；

②乙同學利用圖像法進行處理，畫“T2-L”圖像，其圖像應該是圖丙的______(選填“a”、“b”、“c”)；

③甲的測量值將______(選填“大于”、“等于”、“小于”)真實值，乙同學的測量值將______(選填“大于”、“等于”、“小于”)四、計算題：本大題共3小題，共36分。13.如圖所示，在光滑的水平面上有兩個可看作質點的小球，質量分別為M=2kg，m=1kg，中間夾著一個被壓縮的輕彈簧，兩小球與彈簧不相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現突然釋放彈簧，小球m脫離彈簧后滑向與水平桌面相切，半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑圓形軌道，且恰能通過圓形軌道的最高點，g取10m/s2，求：

(1)球14.如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t=0時刻的波形，虛線為t=0.5s時刻的波形。在t=0時刻到t=0.5s時刻這段時間內，平衡位置在x=8m處的質點P共有兩次到達波峰，求：

(1)若波沿x軸正向傳播，波的傳播速度為多少：若波沿x軸負方向傳播，波的傳播速度為多少；

(2)若波沿x軸正向傳播，畫出質點P的振動圖像(至少一個周期)并寫出質點P15.如圖甲所示，一可看作質點的物塊A位于底面光滑的木板B的最左端，A和B以相同的速度v0=7m/s在水平地面上向左運動。t=0時刻，B與靜止的長木板C發(fā)生彈性碰撞，且碰撞時間極短，B、C厚度相同，A平滑地滑到C的右端，此后A的v-t圖像如圖乙所示，t=1.9s時刻，C與左側的墻壁發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞前后C的速度大小不變，方向相反；運動過程中，A始終未離開C。已知A與C的質量相同，重力加速度大小g=10m/s2，求：

(1)C與A間的動摩擦因數μ1，以及C與地面間的動摩擦因數μ2；

(2)答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、單擺的周期T=2πl(wèi)g，與質量無關，故A錯誤；

B、物體做受迫振動，其頻率等于驅動力的頻率，故B錯誤；

C、單擺運動到平衡位置時，速度最大，回復力為零，但合力不是零，合力等于向心力，故C錯誤；

D、水平放置的彈簧振子做簡諧振動時的能量等于在平衡位置時振子的動能，故D正確。

故選：D?！窘馕觥拷猓篈.完全相同的兩個發(fā)聲器頻率相同，屬于相干波源，聽到的聲音忽大忽小屬于干涉現象，故A正確；

B.在大樹前說話，在大樹后面聽到是聲波繞過障礙物現象，這是波的衍射現象，故B正確；

C.在大街上警車尖叫著從行人旁邊疾馳而去，是觀察者和聲源距離發(fā)生變化，是多普勒效應，故C正確；

D.真空不能傳播聲音，不是電鈴在真空中不能振動，故D錯誤。本題是選錯誤的，故選：D。

3.【答案】D【解析】解：則該簡諧運動的位移公式為

y=Acos2πTt(規(guī)定豎直向下為正方向)

當t=T8時有

y=Acos(2πT×T8)=【解析】解：A、根據圖(b)可知，x=1.5m處的質點在t=2s時振動方向向下，在圖(a)中，根據波形平移法可知，該波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；

B、由圖(a)可知該簡諧橫波的波長為λ=2m，由圖(b)知周期為T=4s，則波速為v=λT=24m/s=0.5m/s，故B錯誤；

C、由圖(a)可知t=2s5.【答案】C

【解析】解：A.小球在最高點時僅受重力，加速度大小為g，則小球在最低點，彈力為20N時的加速度大小也為g，根據牛頓第二定律F-mg=mg，得m=1kg，故A錯誤；

B、t=2s時，彈力為0，說明此時彈簧彈力為0，小球處于最高點，僅受重力，加速度大小為g，，故B錯誤；

C.0-2s內，速度變化量為0，所以動量變化為0，所以合外力的沖量為0，即mgt=IF彈=1×10×6.【答案】C

【解析】解：A.根據圖像可知電阻

R=UI=0.84Ω=0.2Ω

故A正確；

B.干電池的效率

η=P出P總×100%=UIEI×100%=0.8×42×4×100%=40%

故B正確；

C.根據閉合電路歐姆定律得

U=E-Ir

當I=0時，U=E，由題圖讀出干電池的電動勢E=2V【解析】解：A、只逐漸增大R1的光照強度，R1的阻值減小，總電阻減小，總電流增大，電阻R0消耗的電功率變大，滑動變阻器的電壓變大，電容器兩端的電壓增大，電容下極板帶的電荷量變大，所以電阻R3中有向上的電流，故A錯誤；

B、電路穩(wěn)定時，電容相當于開關斷開，只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時，對電路沒有影響，故B錯誤；

C、只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動時，電容器并聯部分的電阻變大，所以電容器兩端的電壓變大，由E=Ud可知，電場力變大，帶點微粒向上運動，故C錯誤；

D、若斷開電鍵S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，電場強度減小，故粒子將向下運動；故【解析】解：A.體操運動員在著地時屈腿可以延長著地時間，從而可以減小地面對運動員的作用力，與水火箭的原理不同，故A錯誤；

B.由題知，發(fā)射過程，水火箭動量守恒，以豎直向上為正方向，設發(fā)射后，水火箭的速度大小為v，

由動量守恒定律可得：0=(M-m)v-mv0，

解得：v=mv0M-m，故B正確；

C.火箭的推力來源于向下噴出的水對它的反作用力，故C正確；

D.水噴出后，火箭做豎直上拋運動，則火箭在空中飛行的時間為：t=vg=m【解析】解：A.根據題意，由圖可知，甲在y軸左側的波長為4m，則甲的頻率為

f甲=v左λ甲=0.54Hz=18Hz

乙的波長為2m，則乙的頻率

f乙=v右λ乙=0.252Hz=18Hz

甲、乙頻率相同，可以發(fā)生干涉現象，根據題意，由同側法可知，x=-2.6m處質點與x=5.1m處質點的振動方向都向下，相同，故A正確；

B.根據題意可知，甲的波峰傳到x=0時，需要的時間為

t1=Δxv甲t1=10.5s=2s

此時，乙的波峰傳到x=6m處，由于波速相等，兩個波峰同時到達x=3m處，兩列波在此處疊加，使該點的位移為+6cm，故B錯誤；

C【解析】解：A、小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向系統(tǒng)動量守恒，開始系統(tǒng)在水平方向動量為零，小球離開小車時兩者水平速度相等，由于系統(tǒng)在水平方向初動量為零，在水平方向，由動量守恒定律可知，系統(tǒng)末狀態(tài)在水平方向動量也為零，即小球離開小車時小車與小球在水平方向的速度為零，小球離開小車時的速度方向豎直向上，小球離開小車后做豎直上拋運動，故A錯誤；

B、從小球開始下落到小球離開小車上升到最高點過程，由能量守恒定律得：mgh=W+12mgh，則小球第一次通過軌道時，克服摩擦力做功：W=12mgh，故B正確；

C、小球第一次到達B點時，設小車的位移大小為x，則小球的位移大小為：2R-x，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：mv1-mv2=0，即m2R-xt-mxt=0，解得：x=【解析】解：(1)根據電路圖可知，應改動導線d；

(2)(3)滑動變阻器起保護電路作用，實驗前應置于變阻器的最大阻值，即最右端；

調節(jié)滑動變阻器滑片至某一位置，設此時阻值為R'，根據閉合電路歐姆定律有

I1=ER'+RA=80mA=0.08AI2=ER'+RA+R0=60mA=0.06AI3=ER'+【解析】解：(1)小球在最地點時手機測得的磁感應強度應最大，小球在最高點時手機測得的磁感應強度應最小，所以由圖乙可知，從O→D，小球恰好完成一次完整的周期運動，因此該單擺的振動周期T為O點與D點之間的時間差。

(2)①由單擺的周期公式T=2πLg可得，重力加速度表達式g=4π2LT2；

②由題意可知，單擺的擺長應是繩長加擺球的半徑，即擺長l=L-d2

由單擺的周期公式可得

T2=4π2(L-d2)g=4π213.【答案】解：(1)小球m恰能通過圓形軌道的最高點，由重力提供向心力，則由牛頓第二定律有

mg=mvB2R

解得

vB=5m/s

設小球m脫離彈簧時的速度為v，小球m從脫離彈簧到B點的過程中，由機械能守恒定律有

12mv2=12mvB2+mg?2R

解得

v=5m/s

設球M剛脫離彈簧時的速度為v1，兩球被彈開的過程，選取水平向右為正方向，由動量守恒